普遍觀點(diǎn)根據(jù)90年代提出的M理論(超弦理論的一種),宇宙是十一維的,由震動的平面構(gòu)成的。在愛因斯坦那里,宇宙只是四維的(三維空間和一維時(shí)間),現(xiàn)代物理學(xué)則認(rèn)為還有七維空間我們看不見。 科學(xué)家們對我們已認(rèn)知的維與可能存在但未被認(rèn)知的維之間的區(qū)別是如何解釋的呢?他們打了一個(gè)比方:一只螞蟻在一張紙上行走,它只能向右或向左,向前或向后走。對它來說高與低均無意義,這就是說,第3維的空間是存在的,但沒有被螞蟻所認(rèn)識。同樣,我們的世界是由四維構(gòu)成的(三個(gè)空間維,一個(gè)時(shí)間維),但我們沒有覺察到所有其他的維。 物理學(xué)根據(jù)物理學(xué)家的看法還應(yīng)該有7個(gè)維。盡管有這么多的維,但這些維是看不見的,它們自身卷在了一起,被稱為壓縮的維。為了弄清這種看法,讓我們再以螞蟻為例展開我們的想象。我們可以設(shè)想一下,將螞蟻在上面行走的那張紙卷起來,直到卷成一個(gè)圓筒形。如果螞蟻沿著紙壁走,最后它又會回到出發(fā)點(diǎn),這就是壓縮維的一個(gè)例子。如果能沿著著名的莫比烏斯帶走,也會發(fā)生上述現(xiàn)象,當(dāng)然,它是3維的,但如果沿著它走過,總是會回到出發(fā)點(diǎn)的。莫比烏斯帶從維的角度講是壓縮的,按照物理學(xué)它有3個(gè)維,但誰在上面行走,都只能認(rèn)知成一個(gè)維。這就有點(diǎn)像左圖上的人:上行或者下行,但永遠(yuǎn)不會走到盡頭。如果螞蟻不是沿著紙筒彎曲的壁行走,它就永遠(yuǎn)不會返回到原出發(fā)點(diǎn)。這就是二維(或者說被我們所感知的那種維)的例子,沿著它一直走,就不可能返回到原來的出發(fā)點(diǎn)。根據(jù)周易學(xué)最高是64維。 霍金霍金提出了他的宇宙模型,給出了11維空間,認(rèn)為要描述宇宙,X、Y、Z和T(時(shí)間)4個(gè)未知數(shù)是不夠的,要加到11個(gè)未知數(shù)之后,才能夠解釋宇宙的很多結(jié)構(gòu)。另一種說法,宇宙十一維是愛德華·維頓提出來的。這些“維”同樣是天文學(xué)家無法探測的。 雜志在1998年2月的“美國科學(xué)”上,有一篇介紹M理論的文章。TheTheoryofM:MStandsforMagic,MysteryorMember(M理論:M代表魔術(shù)、奧秘或成員)。講了統(tǒng)一場論的最新進(jìn)展。一個(gè)粒子不但有電荷的相吸,還有磁場的相互作用。兩者的統(tǒng)一構(gòu)成引力。我們一直以為影響無限小的粒子的因素與影響著地球般大小的星球的因素是不同的。因?yàn)檫^去的所有理論難以用于同時(shí)解釋粒子和星球的運(yùn)動。也難以解釋引力的形成。而M理論則正是一種正在形成的可以解釋從無限小的粒子到無限大的宇宙的統(tǒng)一場地論學(xué)說。文章中說這個(gè)理論越來越多的實(shí)驗(yàn)所證實(shí),可能是繼相對論以來,上世紀(jì)最偉大的物理學(xué)理論之一。據(jù)說在超弦理論的研究中,發(fā)現(xiàn)十維空間還有理論漏洞,新的膜理論就再在超弦的線上展拓成超膜,以十一層空間來解釋宇宙。而只有其中四維空間可為人類所感覺,其余的感覺不到的空間,就如聲波和光譜一樣,我們?nèi)祟惵牪坏降某暡ê鸵部床坏郊t外線,卻不因我們的不能察覺而就可認(rèn)為根本不存在。正是在更高的空間里,物體的電場和磁場相互作用形成萬有引力。也只有引入更多的空間才可以解釋為什么分子的結(jié)構(gòu)有左旋和右旋的向性不同。而宇宙的許多自然之謎如黑洞、超自然力、意志力、時(shí)空通道等,以更多空間的理論才有可能存在和解釋。 弦理論現(xiàn)代物理學(xué)中的基本粒子包括費(fèi)米子、輕子、玻色子、希格斯粒子等。弦理論認(rèn)為,基本粒子都是由一維的弦組成。弦以不同的形式振動,也相應(yīng)表現(xiàn)為各種不同的基本粒子。弦可以有端點(diǎn),稱為開弦;也可以自身首尾相接成閉合的圈,稱為閉弦??茖W(xué)家認(rèn)為引力子是閉弦,使得引力子能夠在高維的膜空間內(nèi)傳播。將來,我們或許可以通過引力,探測膜世界的存在。無法以實(shí)驗(yàn)證明弦的存在。 通俗解釋大家都知道什么是“畫地為牢”。就是你在一張紙上畫一只老虎,然后你想困住它,怎么弄?哈哈,畫地為牢,你只要在紙上畫上一個(gè)牢,把紙里的老虎困住就行了。為什么老虎走不出來?因?yàn)樵谝粡埣埖亩S平面里面,沒有“高”這個(gè)概念。正因?yàn)槿绱?,老虎才被人畫牢所困。那么三維的老虎呢?三維的老虎需要真正的籠子,因?yàn)槎S的牢困住二維的虎,三維的虎當(dāng)然要用三維的牢才可以困住。也就可以說,二維的牢困不住三維的虎,因?yàn)槿S的虎比二維的虎多出一個(gè)“高”來。就是說,在維度上,我們可以認(rèn)為三維比二維高級。 那么四維呢?眾所周知,第四維是時(shí)間。時(shí)間作為一個(gè)坐標(biāo),確立了三維空間在一維的時(shí)間軸上的排列。同樣,我們可以認(rèn)為,四維比三維高級。我們一直都害怕一件事,就是有沒有智慧生物生活在第四維,或者更高維,因?yàn)槲覀兏兄降氖澜缡侨S的,我們腦海里面可以構(gòu)想出的模型也是三維的。我們不可以接受一種我們看不到,但自己卻盡在其掌握之中的生物存在。 顯然我們可以假設(shè)他們存在,因?yàn)闆]有什么是不存在的。然而不幸的是,我們從空間上說,比他們低級,我們在他們眼中只不過好像我們紙上畫的那一只可憐的老虎一樣,我們逃脫不了我們的三維空間,困住我們思維的,正好是我們生存的三維空間。 沖破我們的三維界限,方法也許只有一個(gè)——超越光速。在那些高維生物的世界里,速度最低的等于光速,因?yàn)楣馑偈蔷S度的分界點(diǎn),他們永遠(yuǎn)都是先有事情的結(jié)果,再有起因。這當(dāng)然是我們所不可以接受的,我們的大腦局限在三維空間的因果關(guān)系里面,又怎么能先果后因?一切一切都無法證明。因?yàn)闆]有人可以超越光速,火箭不能,飛船不行,愛因斯坦也不能。 |
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